Инфраструктура — это совокупность объектов и систем, которые обслуживают страну, город или другой регион и включают в себя услуги и средства, необходимые для функционирования экономики, домохозяйств и фирм. Инфраструктура состоит из государственных и частных физических структур, таких как дороги, железные дороги, мосты, туннели, системы водоснабжения, канализации, электрические сети и телекоммуникации (включая подключение к Интернету и широкополосный доступ). В целом инфраструктура определяется как «физические компоненты взаимосвязанных систем, обеспечивающих товары и услуги, необходимые для обеспечения, поддержания или улучшения условий жизни общества» и поддержания окружающей среды.
Особенно в свете масштабных социальных преобразований, необходимых для смягчения последствий изменения климата и адаптации к ним, современные разговоры об инфраструктуре часто фокусируются на устойчивом развитии и зеленой инфраструктуре. Признавая эту важность, международное сообщество разработало политику, ориентированную на устойчивую инфраструктуру, посредством Целей устойчивого развития, особенно Цели устойчивого развития 9 «Промышленность, инновации и инфраструктура».
Один из способов описания различных типов инфраструктуры — разделить их на два различных типа: «жесткая» инфраструктура и «мягкая» инфраструктура. Физическая инфраструктура — это физические сети, необходимые для функционирования современного индустриального общества или промышленности. Сюда входят дороги, мосты и железные дороги. Мягкая инфраструктура — это все институты, которые поддерживают экономические, медицинские, социальные, экологические и культурные стандарты страны. Сюда входят образовательные программы, официальная статистика, парки и места отдыха, правоохранительные органы и службы экстренной помощи.
Этимология
Слово «инфраструктура» используется во французском языке с 1875 года и в английском языке с 1887 года, первоначально означая «объекты, составляющие основу любой операции или системы». Это заимствованное слово из французского языка, где оно уже использовалось для устройства земляного полотна из материала основания, необходимого для укладки на него железнодорожных путей или построенного покрытия. Это слово представляет собой комбинацию латинского префикса infra-, означающего «ниже», поскольку многие из этих сооружений находятся под землей (например, туннели, системы водоснабжения и газоснабжения, железные дороги), и французского слова структура. Использование этого термина в армии получило распространение в Соединенных Штатах после образования НАТО в 1940-х годах, а к 1970 году было принято градостроителями в его современном гражданском смысле.
Классификации
В 1987 году комиссия Национального исследовательского совета США приняла термин «инфраструктура общественных работ», имея в виду:
«… как конкретные функциональные режимы — автомагистрали, улицы, дороги и мосты; общественный транспорт; аэропорты и воздушные пути; водоснабжение и водные ресурсы; управление сточными водами; обработка и утилизация твердых отходов; производство и передача электроэнергии; телекоммуникации; и управление опасными отходами — так и объединенная система, которую составляют эти модальные элементы. Понимание инфраструктуры охватывает не только эти общественные объекты, но и рабочие процедуры, методы управления и политику развития, которые взаимодействуют с общественным спросом и физическим миром для облегчения перевозки людей и товаров, обеспечения питьевой водой и множества других целей, безопасной утилизации отходов общества, обеспечения энергией там, где она необходима, и передачи информации внутри сообществ и между ними».
Американское общество инженеров-строителей каждые 2–4 года публикует «Табель успеваемости по инфраструктуре», в котором отражается мнение организации о состоянии различной инфраструктуры. По состоянию на 2017 год [обновление] они классифицируют 16 категорий, а именно авиация, мосты, плотины, питьевая вода, энергетика, опасные отходы, внутренние водные пути, дамбы, парки и места отдыха, порты, железные дороги, дороги, школы, твердые отходы, транзит и сточные воды. : 4 США получили рейтинг «D+» по своей инфраструктуре. Эта стареющая инфраструктура является результатом пренебрежения со стороны правительства и недостаточного финансирования. Поскольку Соединенные Штаты, по-видимому, стремятся модернизировать свою существующую инфраструктуру, устойчивые меры могут стать предметом рассмотрения при планировании проектирования, строительства и эксплуатации.
Персональный
Чтобы воплотить личную инфраструктуру, нужно думать о ней с точки зрения человеческого капитала. Человеческий капитал определяется Британской энциклопедией как «нематериальные коллективные ресурсы, которыми обладают отдельные лица и группы внутри данного населения». Цель личной инфраструктуры – определить качество ценностей экономических агентов. В результате возникают три основные задачи: задача экономических представителей экономического процесса (учителей, неквалифицированной и квалифицированной рабочей силы и т. д.); важность личной инфраструктуры для человека (краткосрочное и долгосрочное потребление образования); и социальная значимость личной инфраструктуры. По сути, личная инфраструктура отображает влияние человека на инфраструктуру, поскольку оно связано с экономикой, индивидуальным ростом и социальным воздействием.
Институциональный
Институциональная инфраструктура является ответвлением термина «экономическая конституция». По мнению Джанпьеро Торриси, институциональная инфраструктура является объектом экономической и правовой политики. Это ставит под угрозу рост и устанавливает нормы. Он относится к степени справедливого обращения с равными экономическими данными и определяет рамки, в которых экономические агенты могут формулировать свои собственные экономические планы и осуществлять их в сотрудничестве с другими.
Устойчивый
Устойчивая инфраструктура относится к процессам проектирования и строительства, которые принимают во внимание их экологическое, экономическое и социальное воздействие. В этот раздел включено несколько элементов устойчивых схем, включая инфраструктуру материалов, воды, энергии, транспорта и управления отходами. Хотя существует множество других факторов, которые следует учитывать, они не будут рассмотрены в этом разделе.
Материал
Материальная инфраструктура определяется как «те неподвижные, необоротные капитальные блага, которые существенно способствуют производству инфраструктурных товаров и услуг, необходимых для удовлетворения основных физических и социальных потребностей экономических агентов». Материальная инфраструктура имеет два различных качества: 1) удовлетворение социальных потребностей и 2) массовое производство. Первая характеристика касается основных потребностей человеческой жизни. Вторая характеристика – отсутствие инфраструктурных товаров и услуг. Сегодня существуют различные материалы, которые можно использовать для строительства инфраструктуры. Наиболее распространенными из них являются асфальт, бетон, сталь, каменная кладка, дерево, полимеры и композиты.
Экономический
Согласно бизнес-словарю, экономическую инфраструктуру можно определить как «внутренние объекты страны, которые делают возможной предпринимательскую деятельность, такие как сети связи, транспорта и распределения, финансовые учреждения и соответствующие международные рынки, а также системы энергоснабжения». Экономическая инфраструктура поддерживает продуктивную деятельность и мероприятия. Сюда входят дороги, автомагистрали, мосты, аэропорты, велосипедная инфраструктура, водопроводные сети, канализационные системы и ирригационные станции.
Социальное
Социальную инфраструктуру можно в широком смысле определить как строительство и обслуживание объектов, поддерживающих социальные услуги. Социальные инфраструктуры создаются для повышения социального комфорта и стимулирования экономической активности. К ним относятся школы, парки и игровые площадки, сооружения для общественной безопасности, мусороперерабатывающие заводы, больницы и спортивные площадки.
Основной
Основные активы предоставляют основные услуги и имеют монополистические характеристики. Инвесторы, ищущие основную инфраструктуру, ищут пять различных характеристик: доход, низкую волатильность доходов, диверсификацию, защиту от инфляции и долгосрочное соответствие обязательствам. Основная инфраструктура включает все основные типы инфраструктуры, такие как дороги, автомагистрали, железные дороги, общественный транспорт, водоснабжение и газоснабжение.
Базовый
Базовая инфраструктура включает основные железные дороги, дороги, каналы, гавани и доки, электромагнитный телеграф, дренаж, дамбы и мелиорацию земель. Он состоит из наиболее известных и распространенных особенностей инфраструктуры, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни (здания, дороги, доки).
Дополнительный
Дополнительная инфраструктура включает в себя такие вещи, как легкорельсовый транспорт, трамваи, а также газоснабжение, электричество и воду. Дополнить что-либо – значит довести это до совершенства или завершить. Дополнительная инфраструктура связана с небольшими частями инженерного мира, которые делают жизнь более удобной и эффективной. Они нужны для обеспечения успешного использования и сбыта уже готового продукта, как в случае с автодорожными мостами. Другими примерами являются освещение тротуаров, озеленение вокруг зданий и скамейки, где могут отдохнуть пешеходы.
Приложения
Проектирование и строительство
Инженеры обычно ограничивают термин «инфраструктура» для описания основных средств, которые находятся в форме большой сети; другими словами, жесткой инфраструктуры. Попытки разработать более общие определения инфраструктур обычно ссылались на сетевые аспекты большинства структур и на накопленную стоимость инвестиций в сети как активы. Одно из таких определений от 1998 года определяло инфраструктуру как сеть активов, «где система в целом должна поддерживаться неограниченно долго на определенном уровне обслуживания путем постоянной замены и обновления ее компонентов».
Гражданская оборона и экономическое развитие
Планировщики гражданской обороны и экономисты развития обычно ссылаются как на твердую, так и на мягкую инфраструктуру, включая государственные услуги, такие как школы и больницы, экстренные службы, такие как полиция и пожарная охрана, и основные услуги в экономическом секторе. Понятие развития на основе инфраструктуры, сочетающее долгосрочные инвестиции в инфраструктуру со стороны государственных учреждений на центральном и региональном уровнях с государственно-частным партнерством, оказалось популярным среди экономистов в Азии (особенно в Сингапуре и Китае), континентальной Европе и Латинской Америке.
Военный
Военная инфраструктура – это здания и постоянные сооружения, необходимые для поддержки вооруженных сил, независимо от того, размещены ли они на базах, развертываются или участвуют в операциях. Примеры включают казармы, штабы, аэродромы, средства связи, склады военной техники, портовые сооружения и станции технического обслуживания.
Коммуникации
Коммуникационная инфраструктура — это неформальные и формальные каналы связи, политические и социальные сети или убеждения, которых придерживаются члены определенных групп, а также информационные технологии, инструменты разработки программного обеспечения. В основе этих более концептуальных применений лежит идея о том, что инфраструктура обеспечивает организационную структуру и поддержку системы или организации, которой она служит, будь то город, нация, корпорация или группа людей с общими интересами. Примеры включают ИТ-инфраструктуру, исследовательскую инфраструктуру, террористическую инфраструктуру, инфраструктуру занятости и инфраструктуру туризма.
Связанные понятия
Термин «инфраструктура» можно спутать со следующими частично совпадающими или родственными понятиями.
Мелиорация и освоение земель — это общие термины, которые в некоторых контекстах могут включать инфраструктуру, но в контексте обсуждения инфраструктуры будут относиться только к менее масштабным системам или работам, которые не включены в инфраструктуру, поскольку они обычно ограничиваются одним земельный участок, принадлежащий землевладельцу и управляющий им. Например, ирригационный канал, обслуживающий регион или район, будет включен в инфраструктуру, но частные ирригационные системы на отдельных земельных участках будут считаться улучшением земель, а не инфраструктурой. Подключения к муниципальным и коммунальным сетям также будут считаться улучшением земель, а не инфраструктурой.
Термин «общественные работы» включает в себя инфраструктуру, принадлежащую и управляемую государством, а также общественные здания, такие как школы и здания суда. Общественные работы обычно относятся к физическим активам, необходимым для предоставления общественных услуг. Государственные услуги включают как инфраструктуру, так и услуги, обычно предоставляемые правительством.
Собственность и финансирование
Инфраструктура может принадлежать и управляться правительствами или частными компаниями, такими как единственные коммунальные или железнодорожные компании. Как правило, большинство дорог, крупных аэропортов и других портов, систем распределения воды и канализационных сетей находятся в государственной собственности, тогда как большинство энергетических и телекоммуникационных сетей находятся в частной собственности. Государственная инфраструктура может оплачиваться за счет налогов, пошлин или сборов с пользователей, тогда как частная инфраструктура обычно оплачивается сборами с пользователей. Крупные инвестиционные проекты обычно финансируются за счет выпуска долгосрочных облигаций.
Инфраструктура, находящаяся в собственности и управлении государством, может разрабатываться и эксплуатироваться не только в государственном секторе, но и в частном секторе или в рамках государственно-частного партнерства. Например, по состоянию на 2008 год [обновление] в Соединенных Штатах государственные расходы на инфраструктуру с 1950 года варьировались от 2,3% до 3,6% ВВП. Многие финансовые учреждения инвестируют в инфраструктуру.
В развивающемся мире
По мнению исследователей из Института зарубежного развития, отсутствие инфраструктуры во многих развивающихся странах представляет собой одно из наиболее серьезных ограничений на пути экономического роста и достижения Целей развития тысячелетия (ЦРТ). Инвестиции и обслуживание инфраструктуры могут быть очень дорогими, особенно в таких регионах, как не имеющие выхода к морю, сельские и малонаселенные страны Африки. Утверждалось, что инвестиции в инфраструктуру способствовали более чем половине улучшения показателей роста Африки в период с 1990 по 2005 год, и увеличение инвестиций необходимо для поддержания роста и борьбы с бедностью. Отдача от инвестиций в инфраструктуру очень значительна: в среднем от тридцати до сорока процентов прибыли от инвестиций в телекоммуникации (ИКТ), более сорока процентов от инвестиций в производство электроэнергии и восьмидесяти процентов от инвестиций в дороги.
Региональные различия
Спрос на инфраструктуру как со стороны потребителей, так и со стороны компаний намного превышает объем инвестиций. Существуют серьезные ограничения на стороне предложения инфраструктуры в Азии. Разрыв в финансировании инфраструктуры между тем, что инвестируется в Азиатско-Тихоокеанском регионе (около 48 млрд долларов США), и тем, что необходимо (228 млрд долларов США), составляет около 180 млрд долларов США в год.
В Латинской Америке три процента ВВП (около 71 миллиарда долларов США) необходимо будет инвестировать в инфраструктуру, чтобы удовлетворить спрос, однако в 2005 году, например, было инвестировано только около двух процентов, в результате чего образовался дефицит финансирования примерно в 24 миллиарда долларов США.
В Африке, чтобы достичь семи процентов годового роста, которые, как подсчитано, необходимы для достижения ЦРТ к 2015 году, потребуются инвестиции в инфраструктуру в размере около пятнадцати процентов ВВП, или около 93 миллиардов долларов США в год. В нестабильных государствах потребуется более тридцати семи процентов ВВП.
Источники финансирования инфраструктуры
Источник финансирования инфраструктуры существенно различается в зависимости от сектора. В некоторых секторах доминируют государственные расходы, в других — зарубежная помощь в целях развития (ОПР), а в третьих — частные инвесторы. В Калифорнии районы финансирования инфраструктуры создаются местными органами власти для оплаты физических объектов и услуг на определенной территории за счет повышения налога на недвижимость. Чтобы облегчить инвестиции частного сектора в инфраструктурные рынки развивающихся стран, необходимо более тщательно разрабатывать механизмы распределения рисков, учитывая более высокие риски их рынков.
Расходы, которые поступают от правительства, меньше, чем раньше. С 1930-х по 2019 год Соединенные Штаты перешли от расходов 4,2% ВВП к 2,5% ВВП на инфраструктуру. Эти недоинвестиции накопились, по сути, согласно Карточке отчета ASCE по инфраструктуре за 2017 год, с 2016 по 2025 год инфраструктура будет недоинвестирована на 2 триллиона долларов. По сравнению с мировыми процентами ВВП Соединенные Штаты занимают предпоследнее место со средним процентом 2,4%. Это означает, что правительство тратит меньше денег на ремонт старой инфраструктуры и/или на инфраструктуру в целом.
В странах Африки к югу от Сахары правительства тратят около 9,4 млрд долларов США из общей суммы в 24,9 млрд долларов США. В сфере ирригации правительства представляют почти все расходы. В транспорте и энергетике большая часть инвестиций приходится на государственные расходы. В сфере ИКТ, водоснабжения и санитарии большая часть капитальных затрат приходится на частный сектор. В целом объем помощи, частного сектора и финансистов, не входящих в ОЭСР, превышает государственные расходы. Расходы частного сектора сами по себе равны государственным капитальным расходам, хотя большая их часть сосредоточена на инвестициях в инфраструктуру ИКТ. Внешнее финансирование увеличилось в 2000-е годы (десятилетие), и только в Африке внешние инвестиции в инфраструктуру увеличились с 7 миллиардов долларов США в 2002 году до 27 миллиардов долларов США в 2009 году. Китай, в частности, стал важным инвестором.
Последствия коронавируса
Пандемия COVID-19 2020 года только усугубила недофинансирование инфраструктуры во всем мире, которое накапливалось десятилетиями. Пандемия привела к росту безработицы и серьезно подорвала экономику. Это оказывает серьезное воздействие на домохозяйства, предприятия, а также федеральные, государственные и местные органы власти. Это особенно вредно для инфраструктуры, поскольку она сильно зависит от финансирования со стороны государственных учреждений – на долю правительств штатов и местных органов власти приходится примерно 75% расходов на общественную инфраструктуру в Соединенных Штатах.
Правительства сталкиваются с огромным сокращением доходов, экономическими спадами, перегруженными системами здравоохранения и нерешительной рабочей силой, что приводит к огромному бюджетному дефициту по всем направлениям. Однако им также необходимо увеличить государственные инвестиции, чтобы обеспечить успешное повторное открытие, стимулировать рост и занятость и озеленить свою экономику. Необычно большой масштаб пакетов, необходимых для COVID-19, сопровождался широко распространенными призывами к их «озеленению» для достижения двойной цели экономического восстановления и экологической устойчивости. Однако по состоянию на март 2021 года только небольшая часть фискальных мер G20, связанных с COVID-19, оказалась благоприятной для климата.
Устойчивая инфраструктура
Хотя совершенно очевидно, что для устранения экономического ущерба, нанесенного эпидемией Коронавируса, необходимы большие усилия, немедленное возвращение к обычному бизнесу может нанести вред окружающей среде, как показал финансовый кризис 2007–2008 годов в Соединенных Штатах. В то время как последующий экономический спад привел к сокращению глобальных выбросов парниковых газов в 2009 году, выбросы достигли рекордного уровня в 2010 году, частично из-за принятых правительствами мер экономического стимулирования с минимальным учетом экологических последствий. Проблема заключается в том, повторится ли та же самая картина. Период после Covid-19 может определить, достигнет ли мир целей по выбросам Парижского соглашения 2015 года и ограничит глобальное потепление от 1,5 до 2 градусов Цельсия.
В результате эпидемии COVID-19 множество факторов может поставить под угрозу план восстановления с низким уровнем выбросов углерода: это включает в себя снижение внимания на мировой политической сцене (климатический саммит ООН 2020 года был перенесен на 2021 год), смягчение экологических норм в погоне за экономическим ростом, снижение цен на нефть, что делает низкоуглеродные технологии неконкурентоспособными, и, наконец, программы стимулирования, которые отнимают средства, которые могли бы быть использованы для дальнейшего процесса декарбонизации. Исследования показывают, что план восстановления, основанный на низкоуглеродных выбросах, может не только обеспечить значительное сокращение выбросов, необходимое для борьбы с изменением климата, но и создать больше экономического роста и рабочих мест, чем план восстановления с высоким уровнем выбросов углерода. В исследовании, опубликованном в Oxford Review of Economic Policy, более 200 экономистов и экономических чиновников сообщили, что «зеленые» инициативы по восстановлению экономики показали себя как минимум так же хорошо, как и менее «зеленые» инициативы. Также звучали призывы к созданию независимого органа, который мог бы предоставить сопоставимую оценку фискальной политики стран, способствуя прозрачности и подотчетности на международном уровне.
Кроме того, в эконометрическом исследовании, опубликованном в журнале «Экономическое моделирование», анализ государственных расходов на энергетические технологии показал, что расходы на сектор возобновляемых источников энергии создают на пять рабочих мест больше на каждый вложенный миллион долларов, чем расходы на ископаемое топливо. Поскольку устойчивая инфраструктура более выгодна как в экономическом, так и в экологическом контексте, она представляет собой будущее инфраструктуры. Особенно в условиях растущего давления со стороны изменения климата и истощения природных ресурсов, инфраструктура должна не только поддерживать экономическое развитие и создание рабочих мест, а также высокое качество жизни жителей, но также защищать окружающую среду и ее природные ресурсы.
Устойчивая энергетика
Устойчивая энергетическая инфраструктура включает в себя типы электростанций, использующих возобновляемые источники энергии, а также средства обмена энергии от станции к домам и предприятиям, которые используют эту энергию. Возобновляемая энергия включает в себя хорошо изученные и широко применяемые методы, такие как ветровая, солнечная и гидравлическая энергия, а также новые и менее широко используемые типы производства энергии, такие как энергия термоядерного синтеза. Устойчивая энергетическая инфраструктура должна поддерживать устойчивое предложение относительно спроса, а также поддерживать достаточно низкие цены для потребителей, чтобы не снижать спрос. Любой тип инфраструктуры возобновляемой энергии, который не соответствует этим требованиям по потреблению и ценам, в конечном итоге будет вытеснен с рынка преобладающими невозобновляемыми источниками энергии.
Устойчивая вода
Устойчивая водная инфраструктура ориентирована на достаточный доступ населения к чистой и безопасной питьевой воде. Вода является общественным благом наряду с электричеством, а это означает, что устойчивые системы сбора и распределения воды должны оставаться доступными для всех членов населения. «Устойчивое водоснабжение» может относиться к способности нации или сообщества быть самодостаточными, располагая достаточным количеством воды для удовлетворения многочисленных потребностей, включая сельское хозяйство, промышленность, санитарию и питьевую воду. Это также может относиться к целостному и эффективному управлению водными ресурсами. Политики и регулирующие органы все чаще включают природные решения (NBS или NbS) в попытки создать устойчивую водную инфраструктуру.
Устойчивое управление отходами
Системы устойчивого управления отходами направлены на минимизацию количества отходов, производимых отдельными людьми и корпорациями. Планы управления коммерческими отходами превратились из простых планов удаления отходов в комплексные планы, направленные на сокращение общего количества отходов, образующихся до удаления. Устойчивое управление отходами выгодно для окружающей среды, а также может сократить расходы предприятий, которые сокращают количество выбрасываемых товаров.
Устойчивый транспорт
Устойчивый транспорт включает в себя отказ от частных автомобилей, выбрасывающих парниковые газы, в пользу использования методов транспорта, которые либо являются углеродно-нейтральными, либо сокращают выбросы углерода, таких как велосипеды или электрические автобусы. Кроме того, города должны инвестировать в создание соответствующей искусственной среды для этих экологически предпочтительных видов транспорта. Городам необходимо будет инвестировать в сети общественного транспорта, а также сети велосипедных дорожек, а также в другие устойчивые решения, которые стимулируют граждан использовать эти альтернативные варианты общественного транспорта. Снижение городской зависимости от автомобилей является фундаментальной целью развития устойчивого транспорта, и этого невозможно достичь без скоординированного внимания как к созданию самих способов передвижения, так и к обеспечению их сетями, которые одинаково или более эффективны, чем существующие автомобильные сети, такие как старение. системы автомобильных дорог.
Экологичные материалы
Еще одним решением перехода к более устойчивой инфраструктуре является использование более устойчивых материалов. Материал является устойчивым, если необходимое его количество может быть произведено без истощения невозобновляемых ресурсов. Он также должен оказывать низкое воздействие на окружающую среду, не нарушая установленного устойчивого равновесия. Материалы также должны быть устойчивыми, возобновляемыми, пригодными для повторного использования и переработки.
Сегодня бетон является одним из наиболее распространенных материалов, используемых в инфраструктуре. В строительстве используется в два раза больше бетона, чем всех остальных строительных материалов вместе взятых. Это основа индустриализации, поскольку он используется в мостах, опорах, трубопроводах, тротуарах и зданиях. Однако, хотя они и служат связующим звеном между городами, транспортировкой людей и товаров, а также защитой земель от наводнений и эрозии, их срок службы составляет всего от 50 до 100 лет. Многие из них были построены за последние 50 лет, а это означает, что многие инфраструктуры нуждаются в серьезном обслуживании, чтобы продолжать функционировать.
Однако бетон не является устойчивым. На производство бетона приходится до 8% мировых выбросов парниковых газов. Десятая часть промышленного использования воды в мире приходится на производство бетона. Даже транспортировка сырья на места производства бетона увеличивает загрязнение воздуха. Более того, производственные площадки и сама инфраструктура лишают сельскохозяйственных земель, которые могли бы быть плодородной почвой или средой обитания, жизненно важной для экосистемы.
Зелёная инфраструктура
Зеленая инфраструктура — это тип устойчивой инфраструктуры. Зеленая инфраструктура использует системы растений или почвы для восстановления некоторых естественных процессов, необходимых для управления водой и создания более здоровой городской среды. В более практическом смысле это относится к децентрализованной сети методов управления ливневыми водами, которая включает зеленые крыши, деревья, биоудержание и инфильтрацию, а также проницаемое дорожное покрытие. Зеленая инфраструктура становится все более популярной стратегией в последние годы из-за ее эффективности в обеспечении экологических, экономических и социальных выгод — включая положительное влияние на потребление энергии, качество воздуха, а также сокращение и секвестрацию углерода.
Зеленые крыши
Зеленая крыша – это крыша, частично или полностью покрытая растущей растительностью, посаженной поверх мембраны. Он также включает в себя дополнительные слои, в том числе корневой барьер, дренажные и ирригационные системы. Существует несколько категорий зеленых крыш, в том числе экстенсивные (имеют растущую среду от двух до шести дюймов) и интенсивные (имеют растущую среду с глубиной более шести дюймов). Одним из преимуществ зеленых крыш является то, что они уменьшают сток ливневых вод из-за своей способности удерживать воду в растущей среде, уменьшая сток, попадающий в канализационную систему и водные пути, что также снижает риск перелива комбинированной канализации. Они сокращают потребление энергии, поскольку среда выращивания обеспечивает дополнительную изоляцию, уменьшает количество солнечной радиации на поверхности крыши и обеспечивает охлаждение за счет испарения воды в растениях, что снижает температуру поверхности крыши и приток тепла. Зеленые крыши также уменьшают выбросы углекислого газа в атмосферу, поскольку растительность улавливает углерод, а поскольку они сокращают потребление энергии и городской остров тепла за счет снижения температуры крыши, они также снижают выбросы углекислого газа при выработке электроэнергии.
Посадка деревьев
Посадка деревьев дает множество экологических, социальных и экономических выгод. Деревья могут перехватывать дождь, способствовать проникновению и накоплению воды в почве, уменьшать воздействие дождевых капель на бесплодные поверхности, минимизировать влажность почвы за счет транспирации и помогают уменьшить ливневые стоки. Кроме того, деревья способствуют пополнению местных водоносных горизонтов и улучшению состояния водосборных систем. Деревья также сокращают потребление энергии, создавая тень и выделяя воду в атмосферу, которая охлаждает воздух и уменьшает количество тепла, поглощаемого зданиями. Наконец, деревья улучшают качество воздуха, поглощая вредные загрязнители воздуха, сокращая количество парниковых газов.
Практики биоудержания и инфильтрации
Существует множество типов методов биоудержания и инфильтрации, в том числе дождевые сады и биологические болота. Дождевой сад высаживают в небольшом углублении или на естественном склоне и включают местные кустарники и цветы. Они временно удерживают и поглощают дождевую воду и эффективно удаляют до 90% питательных веществ и химикатов, а также до 80% осадков из сточных вод. В результате они впитывают на 30% больше воды, чем обычные сады. Биосвалы высаживают на мощеных площадках, таких как парковки или тротуары, и позволяют переливать их в канализационную систему за счет улавливания ила и других загрязняющих веществ, которые обычно остаются на непроницаемых поверхностях. И дождевые сады, и биологические болота смягчают последствия наводнений и предотвращают загрязнение ливневыми водами местных водотоков; увеличить запас полезной воды за счет уменьшения количества воды, необходимой для наружного орошения; улучшить качество воздуха за счет сведения к минимуму количества воды, поступающей в очистные сооружения, что также снижает потребление энергии и, как следствие, снижает загрязнение воздуха, поскольку выбрасывается меньше парниковых газов.
Умные города
Умные города используют инновационные методы проектирования и внедрения в различных секторах инфраструктуры и планирования для создания сообществ, которые работают на более высоком уровне относительной устойчивости, чем их традиционные аналоги. В устойчивом городе должны присутствовать как городская устойчивость, так и надежность инфраструктуры. Городская устойчивость определяется способностью города быстро адаптироваться или восстанавливаться после дефектов инфраструктуры, а надежность инфраструктуры означает, что системы должны работать эффективно, продолжая максимизировать свою производительность. Когда городская устойчивость и надежность инфраструктуры взаимодействуют, города способны производить тот же уровень продукции при столь же разумных затратах по сравнению с другими неустойчивыми сообществами, при этом сохраняя простоту эксплуатации и использования.
Масдар Сити
Masdar City — это предлагаемый умный город с нулевым уровнем выбросов, который будет заключен в Объединенных Арабских Эмиратах. Некоторые люди называют это запланированное поселение «утопическим» из-за того, что оно будет включать в себя множество элементов устойчивой инфраструктуры, включая энергетику, воду, утилизацию отходов и транспорт. Masdar City будет иметь энергетическую инфраструктуру, содержащую методы возобновляемой энергии, включая солнечную энергию.
Масдар-Сити расположен в пустынном регионе, а это означает, что устойчивый сбор и распределение воды зависит от способности города использовать воду на инновационных стадиях водного цикла. Город будет использовать подземные, серые, морские, черные воды и другие водные ресурсы для получения питьевой и ландшафтной воды.
Первоначально Масдар-Сити будет безотходным. Будет поощряться переработка и другие методы обращения с отходами и их сокращения. Кроме того, в городе будет внедрена система переработки отходов в удобрения, что уменьшит количество площадей, необходимых для накопления отходов, а также предоставит экологически чистую альтернативу традиционным методам производства удобрений.
В Масдар-Сити не будет разрешено использование автомобилей, что будет способствовать снижению выбросов углекислого газа в черте города. Вместо этого альтернативные варианты транспорта будут иметь приоритет при развитии инфраструктуры. Это означает, что сеть велосипедных дорожек будет доступной и всеобъемлющей, а также будут доступны другие варианты.